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电流变送器范文1
关键词：通信电源 故障 处理
1、引言
电源是通信系统的关键设备之一，因其采用模块化设计，在发生局部的或单元的故障时一般不会扩散。电源系统故障分为一般性故障和紧急故障。一般性故障指不会影响通信安全的故障，包括交流防雷器雷击损坏、系统内部通信中断、单个模块无输出、监控单元损坏等；紧急故障指影响通信安全的故障，包括交流输入与控制损坏而导致交流停电、直流采样和控制电路损坏而导致直流负载掉电等。如果不能及时有效地对故障进行处理，将导致通信系统的瘫痪，带来严重的损失，因此，必须对通信电源常见的故障与处理给予充分重视。
2、交流配电单元的故障处理
2.1 防雷器单元
防雷器是由四个片状防雷单元组成，其中三个防雷单元具有状态显示功能，可以显示防雷单元是否处于完好状态。防雷单元窗口颜色为绿色时，表示防雷单元处于完好状态；某个防雷单元窗口颜色为红色时，则表示该防雷单元已损坏，应尽快更换防雷模块。
如果防雷器没有损坏，而监控单元报防雷器告警，就需要检查防雷器的接触是否良好，可以将防雷模块拔下来重插。如果是菲尼克斯的防雷模块，则需要检查底座是不是良好。
2.2 交流输入缺相
当监控单元或后台报交流输入缺相时，如果确定交流真的确相则无需理会；如果交流实际没有确相，而是检测问题，那么可能是交流变送器出现故障。可以用万用表测量变送器的端子是否有3V左右的直流电压，如果某一个没有，则说明交流变送器损坏，应急解决办法是将该端子的检测线并到其他两个端子的任意一个上；长久解决办法则须更换交流变送器。
更换交流变送器的方法：首先必须断开电源系统的交流电和关掉监控单元的电源，否则可能对人身造成伤害或烧坏交流变送器。更换时如果连接线上没有标识，那么在拆交流变送器之前需要要做好相应的标识，否则在安装时会造成不便。
注意事项：安装好交流变送器后，需要检查连线无误后，方可送上交流电，然后打开监控单元的电源。核实交流显示是否与实际测量电压相符。
2.3交流接触器不吸合
对于采用交流接触器自动切换的电源系统，如果交流接触器不吸合，那么可能是下面几个情况引起的：①交流输入的A相缺相；②交流接触器线圈供电保险丝烧坏(此故障出现在早期的电源柜)；③控制交流接触的辅助交流接触器损坏(早期电源上有辅助交流接触器)；④交流接触器控制板(CEPU板)出现故障；⑤交流接触器线圈烧坏。
解决方法：用万用表进行检查，断开交流输入用万用表测量交流接触器的线圈，如果开路，那么说明交流接触器损坏，更换交流接触器即可。
交流接触器更换方法：首先必须将电源柜的交流电断开，更换前将各个连接线用标签做好标识；由于这两个交流接触器是机械互锁的，所以要注意安装好交流接触器之间的辅助触点和控制线；将交流接触器两端的交流导线连接牢靠，不能有松动。
3、直流配电单元故障处理
3.1 监控单元出现直流断路器断开告警
从两个层面考虑：①属于正常告警，直流断路器确实已经断开，无需处理；②断路器没有断开，但是监控单元出现告警，出现这个故障是由于检测线出现断开所致。处理方法：检查断路器的检测线，也可以用“替换法”来定位问题所在。
3.2 直流断路器故障
蓄电池下电保护用的直流断路器使用的是常闭触点，在不控制的情况断路器是闭合的。如果给了断路器的断开控制信号，但是断路器不断开，那么说明断路器已经出现了故障，更换即可。
3.3 直流输出电流显示不正确
电流变送器范文2
论文摘要：笔者结合多年现场实际工作经验，对通信电源的常见故障进行了总结分析，并详细介绍了各类故障的通用处理方法，仅供同行业工作人员参考。
1、引言
电源是通信系统的关键设备之一，因其采用模块化设计，在发生局部的或单元的故障时一般不会扩散。电源系统故障分为一般性故障和紧急故障。一般性故障指不会影响通信安全的故障，包括交流防雷器雷击损坏、系统内部通信中断、单个模块无输出、监控单元损坏等；紧急故障指影响通信安全的故障，包括交流输入与控制损坏而导致交流停电、直流采样和控制电路损坏而导致直流负载掉电等。如果不能及时有效地对故障进行处理，将导致通信系统的瘫痪，带来严重的损失，因此，必须对通信电源常见的故障与处理给予充分重视。
2、交流配电单元的故障处理
2.1 防雷器单元
防雷器是由四个片状防雷单元组成，其中三个防雷单元具有状态显示功能，可以显示防雷单元是否处于完好状态。防雷单元窗口颜色为绿色时，表示防雷单元处于完好状态；某个防雷单元窗口颜色为红色时，则表示该防雷单元已损坏，应尽快更换防雷模块。
如果防雷器没有损坏，而监控单元报防雷器告警，就需要检查防雷器的接触是否良好，可以将防雷模块拔下来重插。如果是菲尼克斯的防雷模块，则需要检查底座是不是良好。
2.2 交流输入缺相
当监控单元或后台报交流输入缺相时，如果确定交流真的确相则无需理会；如果交流实际没有确相，而是检测问题，那么可能是交流变送器出现故障。可以用万用表测量变送器的端子是否有3V左右的直流电压，如果某一个没有，则说明交流变送器损坏，应急解决办法是将该端子的检测线并到其他两个端子的任意一个上；长久解决办法则须更换交流变送器。
更换交流变送器的方法：首先必须断开电源系统的交流电和关掉监控单元的电源，否则可能对人身造成伤害或烧坏交流变送器。更换时如果连接线上没有标识，那么在拆交流变送器之前需要要做好相应的标识，否则在安装时会造成不便。
注意事项：安装好交流变送器后，需要检查连线无误后，方可送上交流电，然后打开监控单元的电源。核实交流显示是否与实际测量电压相符。
2.3交流接触器不吸合
对于采用交流接触器自动切换的电源系统，如果交流接触器不吸合，那么可能是下面几个情况引起的：①交流输入的A相缺相；②交流接触器线圈供电保险丝烧坏(此故障出现在早期的电源柜)；③控制交流接触的辅助交流接触器损坏(早期电源上有辅助交流接触器)；④交流接触器控制板(CEPU板)出现故障；⑤交流接触器线圈烧坏。
解决方法：用万用表进行检查，断开交流输入用万用表测量交流接触器的线圈，如果开路，那么说明交流接触器损坏，更换交流接触器即可。
交流接触器更换方法：首先必须将电源柜的交流电断开，更换前将各个连接线用标签做好标识；由于这两个交流接触器是机械互锁的，所以要注意安装好交流接触器之间的辅助触点和控制线；将交流接触器两端的交流导线连接牢靠，不能有松动。
3、直流配电单元故障处理
3.1 监控单元出现直流断路器断开告警
从两个层面考虑：①属于正常告警，直流断路器确实已经断开，无需处理；②断路器没有断开，但是监控单元出现告警，出现这个故障是由于检测线出现断开所致。处理方法：检查断路器的检测线，也可以用“替换法”来定位问题所在。
3.2 直流断路器故障
蓄电池下电保护用的直流断路器使用的是常闭触点，在不控制的情况断路器是闭合的。如果给了断路器的断开控制信号，但是断路器不断开，那么说明断路器已经出现了故障，更换即可。
3.3 直流输出电流显示不正确
直流电流显示不正确分两种情况：①显示值与实测值比较偏大或偏小，原因是电流传感器的斜率选择不正确，在监控中将调整斜率调整合适即可；②电流显示出现异常情况，非常大或电流值显示不稳定。对于用分流器检测电流的设备来说是检测通道不通导致的：一种可能是分流器两边的检测线接触不良，可以关掉监控单元的电源，取下检测线用电烙铁将其焊接好即可；另外一种可能就是检测线接插件插针歪或接触不好，可以用镊子之类的工具将歪针校正或将接插件插好即可。 转贴于
4、整流器故障处理
4.1 整流器无输出
整流器不工作，面板指示灯均不亮
首先检查交流电输入是否已经供到了整流器(检查整流器的交流输入开关是否合上)，其次检查整流器的输入熔丝是否熔断；另一种情况是模块可能发生故障，此时需要更换故障模块。
整流器输入灯亮，输出灯不亮，故障灯亮
首先用万用表测量交流输入电压是否在正常范围内(160－280Vac)，如果交流电压不正常，那么整流器处于保护状态；另一种情况是整流器出现了故障。
4.2过热
整流器内部主散热器上温度超过85℃时，模块停止输出，此时监控单元有告警信息显示。模块过热可能是因为风扇受阻或严重老化、整流器内部电路工作不良引起，对前一种原因应更换风扇，后一种原因需对该电源模块进行维修。
4.3 风扇故障
风扇故障的特征是风扇在该转的时候不转。这时应检查风扇是否被堵塞，如果是，清除堵塞物；否则，则是风扇本身损坏或连接控制部分发生故障，需拆下模块进行维修。
4.4 过流保护
整流器具有过流保护功能。若输出短路，则模块回缩保护，输出电压低于20V时整流器关机，此时面板上的限流指示灯亮。故障排除后，模块自动恢复正常工作。
结语
总之，电源作为通信系统的核心设备，是整个通信网络稳定运行的保障。因此，工作人员必须认真做好通信电源的维护工作，不断总结分析常见故障的原因和处理方法，做到有效预防、处理及时。
参考文献
[1]赵倩.《电力通信网中通信电源故障的分析与维护》.通信电源技术，2009
[2]张晓军.《注重通信电源运行管理保证通信质量和安全》.中国科技博览，2009
[3]崔志东，赵艳.《高频开关通信电源系统的组成及维护与故障处理》.通信电源技术，2008
电流变送器范文3
关键词 直流电机；起动；串励绕组；并励绕组
中图分类号TM3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）104-0164-02
0 引言
1）某燃煤电站项目机组设计五台直流电动机，分别为两台小机直流油泵、直流顶轴油泵、发电机氢侧直流密封油泵、主油箱直流辅助油泵；
2）直流电动机的特性
直流电动机固有特性具有硬特性。由于电枢电阻Ra很小，Is和Ts都比额定值大很多（可达几十倍），给电机和传动机构带来危害。所以当电动机启动时，通常要串入一启动电阻来降低启动电流对电机和设备的危害；
3）该项目直流电机控制箱控制方式分为DCS控制、就地控制两种，通过就地控制箱的“远方/就地”按钮SA1的位置来实现两种控制方式的选择。当就地控制箱的“远方/就地”按钮SA1在远方位置、开关状态在分闸位置时，DCS满足起动的条件，DCS发出合闸命令，同时DCS巡检保护信号、开关状态、以及运行电流是否正常。在起动过程中，电枢回路内串入限流电阻RQ来限制起动电流，起动完成后通过1KM直流接触器来切除限流电阻RQ。
1 直流电动机的调试
直流电动机调试包括二次回路调试和电动机本体调试两部分。
1.1二次回路的调试
1）检查控制箱内接线
对照接线图检查就地控制箱的实际接线是否正确。电流变送器控制内部接线是否与变送器的接线要求一致（变送器上标有接线标识）。分流电阻是否接入电流变送器的输入端子，接触器的主触点和辅助触点是否修饰、卡涩。控制电源是否配线。所有控制电缆压接是否牢固。
2） 测量绝缘电阻
使用500V兆欧表分别测量控制回路、信号回路、主电源电缆对地以及正负极之间的绝缘电阻，绝缘电阻均不应小于1MW。
3）二次回路通电试验
在对二次回路通电前，必须将到电机的电缆拆开，并固定牢固，以防电机侧带电。合上直流配电屏上的电源开关，对就地控制箱送电。在就地控制箱上就地进行分、合闸操作，接触器应能正确动作，确认状态显示正确、保护无异常动作。然后在DCS上进行远方分、合闸操作，接触器应能正确动作，确认开关反馈状态显示正确、联锁逻辑回路正确，确认信号反馈、测量反馈显示正确。
1.2电动机本体试验
1） 检查绕组绝缘电阻
采用500V兆欧表测量绕组的冷态绝缘电阻，并励绕组、串励绕组、电枢绕组（实际上已包含换向绕组）对机壳及其相互间的绝缘电阻应分别进行测量。当电枢绕组与串励绕组或换向绕组在电机内部串联连接且不易解开时，可对串联回路一起进行测量。实测结果不应小于0.5MΩ。
2）检查电机励磁绕组的极性
用感应法检查串励绕组和并励绕组的极性。
3）测量绕组直流电阻
使用单臂电桥测量并励励磁绕组的直流电阻，用双臂电桥测量串励励磁绕组和电枢绕组（实际上已包含换向绕组）的直流电阻。
4）直流电动机直流电缆接线
（a）厂家接线图
（b）按设计院接线图更改后的接线图
由于设计院设计的动力电缆回路接线与电机厂接线不符，控制箱内部配线是按照设计院图纸生产的，所以需要对电机内部接线进行改造。
电枢绕组（实际上已包含换向绕组）的端子为A1（B1）和A2（B2），并励绕组的端子为E1和E2，串励绕组的端子为D1和D2。设计院图纸电动机接线图接线方式是D1和E1相连接后接直流电源正极，D2和A1内部相接，A2接电源负极，E2接电源负极（即一“+”两“—”接线）；而电机厂家提供的电机接线图接线方式是D1和E1（或D2和E2）相连接后接直流电源负极，D2和A2（或D1和A2）内部相接，A1、E2（或A1、E1）单独分别接直流电源正极（即两“+”一“—”接线）。
5）电动机空载转动检查
电动机空载转动前确认电流回路无开路现象、端子排无松动现象，确认直流电动机的接线，测量电动机绝缘、动力电缆绝缘。试转条件满足后，空载转动1h，电动机运行情况正常。试转时记录电动机的绝缘、启动电流和空载电流。
3 调试中经常出现的问题
3.1转速不能达到额定转速
检查1KM接触器是否动作，如果1KM接触器不动作，限流电阻RQ不能切除。检查控制回路接线是否正确，或者到电机的电缆接线是否正确。关于电动机至控制箱电缆的接线，这里提供一句口诀“先励磁，后电阻，在电枢”，意思是接线要保证操作时，并励线圈先带电，然后通过启动电阻给电枢提供电流，最后切除启动电阻，直接给电枢提供电流。
3.2电流显示不正确
检查电流变送器是否按变送器的标识进行的接线，如果不是，改正。如果确认电流变送器接线没有问题，用万用表的毫安表检测有无4mA～20mA的电流输出。
4 直流电动机的反转
电机反转即改变电磁转矩的方向，由电磁转矩公式（T=CTΦIa）可知，欲改变电磁转矩的方向，只需改变励磁磁通方向或电枢电流方向即可。改变直流电动机转向的方法有两个：1）保持电枢绕组两端极性不变，将励磁绕组反接；2）保持励磁绕组极性不变，将电枢绕组反接。
5结论
直流电动机厂家没有按设计院图纸接线提供电机，电机接线与设计院图纸接线不匹配，还有设计院控制原理图的设计也不够严谨，造成以上问题。所以在直流电机接线前一定要认真核实检查，通过各方面的协调，问题逐一处理完毕，才能保证直流电动机的稳定运行。
参考文献
电流变送器范文4
关键词:单片机;温度控制;算法;程序
中图分类号:TP273.2文献标识码:A
1 系统组成及工作原理
其主要组成包括8051单片机、温度检测元件和变送器、A/D转换器、键盘与显示电路、温度控制电路和报警电路等几个部分。因为8051单片机内部有4K字节的程序存储器,空间足够,所以不必再扩展程序存储器。其工作过程为,热电偶可将检测的温度转变成mV级的电压信号,经温度变送器放大后,送入A/D转换器,转换成数字量送入计算机,与设定值进行比较,经PID调节后,输出驱动信号,控制可控硅的导通与关断,从而达到调节温度的目的。若检测的实际值与设定值相比较越限,则产生报警信号。温度控制系统原理图如图1所示:
图1温度控制系统原理图
1.1 温度检测元件和变送器
温度检测元件和变送器的类型选择与被控温度及精度等级有关。0~1000°C范围内的温度可以选用镍铬/镍铝热电偶,其输出电压为0~41.32mV。这个信号比较小,故需要变送器将其变换成A/D转换器所需的电压范围。
变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成。毫伏变送器用于把热电偶输出的0~41.32mV变换成0~10mA范围内的电流;电流/电压变送器用于把毫伏变送器输出的0~10mA电流变换成0~5V范围内的电压。为了提高测量精度,变送器可以进行零点迁移。例如:若温度测量范围为400~1000,则热电偶输出为16.4~41.32mV,毫伏变送器零点迁移后输出0~10mA范围电流。这样,采用8位A/D转换器就可使量化温度误差达到±2.34以内。
1.2 A/D转换电路
ADC0809为温度测量电路的输入接口。ADC0809的IN0和变送器输出端相连,故当P0.2~0.0=000时,就选中IN0通道。当P2.1=0时,启动A/D转换器。EOC引脚连接到8051单片机的P1.3引脚,正在转换时EOC=0,转换结束时EOC=1,通过查询方式,若D/A转换结束,将转换后的数字量读入单片机。
1.3 键盘/显示电路的扩展
8051单片机通过并行接口8255扩展键盘/显示电路,由上图可见,在P2.7=0时,选中8255芯片,8255的PA口、PB口、PC口和控制口的地址分别为7FFCH、7FFDH、7FFEH和7FFFH。1.4 过零触发电路
过零同步脉冲是一种50Hz交流电压过零时刻的脉冲,可使可控硅在交流电压正弦波过零时触发导通。过零同步脉冲由过零触发电路产生,更为详细的电路原理图如图2所示。图中,电压比较器LM311用于把50Hz正弦交流电压变为方波。方波的正边沿和负边沿分别作为两个单稳态触发器的输入触发信号,单稳态触发器输出的两个窄脉冲经二极管或门混合后就可得到对应于交流220V市电的过零同步脉冲。此脉冲一方面作为可控硅的触发同步脉冲加到温度控制电路,另一方面还作为计数脉冲加到8051的T0和T1端。
图2 电路原理图
1.5 温度控制执行电路
8051单片机对温度的控制是通过可控硅调功电路实现的。双向可控硅和加热丝串接在交流220V、50Hz交流市电回路。在给定周期T内,8051单片机只要改变可控硅的接通时间便可改变加热丝功率,以达到调节温度的目的。
可控硅接通时间可以通过可控硅控制极上触发脉冲控制。该触发脉冲由8051单片机用软件在P1.4引脚上输出的信号,其时间的长短由PID运算后对控制量取整完成,再经过零同步脉冲同步后再经光耦和驱动器输出送到可控硅的控制极上,从而达到调功的目的。调功控制信号关系示意图如图3所示:
图3 调功控制信号关系示意图
1.6 报警电路
8051单片机的P1.0~P1.2引脚用于报警,可以和报警电路相连。可采用声、光、电等报警方式。
2 温度控制的算法和程序
2.1 温度控制的算法
通常采用偏差控制法。偏差控制的原理是先求出实际温度与对所需温度的偏差值,然后对偏差值处理而获得控制信号去调节热源的加热功率,以实现对温度的控制。
在工业上,偏差控制又称为PID控制。模拟PID控制的理想微分方程为:
式中:
u(n)――PID调节器n次输出值(操作量);
u(n-1)――n-1次输出值;
E(n)――n次测量值与设定温度值的偏差;
E(n-1)――n-1次测量值与设定温度值的偏差;
E(n-2)――n-2次测量值与设定温度值的偏差;
KP――比例系数;
KI――积分系数;
KD――微分系数;
T――采样周期。
2.2 温度控制程序
本机软件采用模块结构,分为如下几个部分。
2.2.1 主程序
主程序是本系统的监控程序,用户可以通过监控程序监控系统工作。在程序运行中,必须首先对系统进行初始化,为简化起见本程序只给出有关标志、暂存单元和显示缓冲区清零、T0初始化、开中断、温度显示和键盘扫描等程序。其相应的框图如图4所示:
图4 主程序简易图
2.2.2 T0中断处理程序
T0中断处理程序是温度控制系统的主体程序,用于启动A/D转换、读入采样数据、数字滤波、越限报警和越限处理、PID计算和输出可控硅的同步触发脉冲等。P1.4引脚上输出的该同步触发脉冲宽度由T1计数器的溢出中断控制,8051利用等待T1溢出中断空隙时间(形成P1.4输出脉冲顶宽)完成把本次采样值转换成显示值而放入显示缓冲区和调用温度显示程序。8051从T1中断服务程序返回后便可恢复现场和返回主程序,以等待下次T0中断。
在T0中断处理程序中,还需要用到一系列子程序。例如:采样温度值的子程序、数字滤波子程序、越限处理子程序、PID计算子程序、标度变换子程序、键盘扫描子程序和温度显示子程序等。T0中断服务程序流程图如图5所示:
图5 T0中断服务程序流程图
为了使程序设计简单,每一个功能模块设计成一个模块形式。本程序的基本思想是对IN0通道的信号采样5次,然后对信号进行数字滤波、越限报警、PID计算等一系列处理。程序中每个模块用一个子程序代替。因此,在中断服务程序中,只需按顺序调用各功能模块子程序即可。以数据采集模块为例:
数据采集程序的主要任务是将温度参数采样5次,并将它们存放在内部RAM指定单元30H~39H。本系统采用查询方式进行采样。程序流程图如图6所示:
图6 程序流程图
3 结束语
本文以温度控制为例介绍了一种实用型单片机控制系统。实际上,这种思路和方法适用于各种控制对象的多种参数,诸如压力、流量、位移、重量等的控制。我们有理由相信:单片机将在越来越多的领域得到更加广泛的应用。
参考文献
[1]陈明荧. 8051单片机课程设计实训教材[M]. 北京: 清华大学出版社, 2004.
[2]万光毅, 严义, 邢春香. 单片机实验与实践教程[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2006.
[3]李大友等. 微型计算机接口技术[M]. 成都: 电子科技大学出版社, 1998.
[4]徐惠民等. 单片微型计算机原理、接口及应用[M]. 北京: 北京邮电大学出版社, 2000.
电流变送器范文5
Abstract： This paper realizes the automatic test of motor using PLC， namely the measured data acquired to PLC， and the programmed procedure based on the basic principle of electrical machinery is used to make parameters and performance analysis， and then the needed results is printed and showed on the screen. The results show that it reduces the technical personnel's work stress and work intensity.
关键词： PLC；电动机；电机测试
Key words： PLC；motor；motor test
中图分类号：U664.7+4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）32-0042-02
0 引言
目前，电机自动测试技术已获得广泛应用，但是在一些场合技术人员对电机故障的监视及判断的方法，仍然只能依靠经验监听电机运转的声音、人工读表、人工数据处理以及目视检查外观进行分析和判断。[1]这种传统的人工测试方法不仅工作效率低、劳动强度大，而且要求技术人员工作时精力高度集中并具有丰富的工作经验，即使这样，测试精度也往往难以保证，很多故障情况不能及时被发现。本文提出PLC实现电机的自动测试，即把被测数据采集到PLC中，应用电机学的基本原理所编制好的程序进行参数和性能分析，再把需要的结果打印或通过屏幕显示出来。大大减轻技术人员的工作压力和工作强度。[2]
1 电机测试中常用的微机可编程控制器
微型可编程控制器的种类繁多，但基本工作原理和选择依据相差无几。下面以流行的西门子S7-200系列的微型PLC为例在电机测试技术中的应用加以介绍。[2]
西门子S7-200系列PLC可提供四种不同的基本单元和四大类扩展单元。
S7-200系列PLC的基本配置如表1所示。
本系统采用的是西门子S7-200CPU224型PLC。
S7-200系列PLC的扩展模块分为四大类：数字量扩展模块、模拟量扩展模块、热电偶或热电阻扩展模块、组网或通讯类扩展模块。
本系统中采用的数字量扩展模块是EM223型，模拟量扩展模块是EM235型，热电阻、热电阻扩展模块是EM231型。
2 测试系统硬件
下图1演示出了一个三相感应电动机PLC综合测试系统的原理。
图中Q为空气开关；KM为电机主电路接触器；用电流变送器检测线电流，电流变送器可以为单相，也可以是两相或三相，相应的，模拟量扩展模块的A/D输入口也需要相同的数量；用功率变送器检测三相有功功率；用电压变送器检测线电压，电压变送器可以是单相的，也可以是三相的。[2]KA是被试电机的热过载保护继电器，其常闭触点接在CPU224的I0.4上。被试三相感应电动机采用热电偶分别对电机的绕组（J1）、铁芯（J2）、电机表面（J3）和电机的输出端轴承（J4）进行测温，相应的点接在S7-200系列PLC的热电偶专用扩展模块EM231的输入端。被试电机的负载采用磁粉制动器，如图2所示。其激励电源采用线性开关电源，即对于从模拟量模块EM235输出的电流调节信号，开关电源的输出成线性变化，而磁粉制动器的力矩与激励电流成线性关系。电机的转换检测采用数字式光电编码器，直接利用PLC提供的24V DC电源供电，用CPU224的I0.5高速计数输入口（可以在程序中定义）直接采集光电编码器输出的脉冲信号。[2]
此种电机测试系统具有简捷、实用的特点。由于使用了PLC，使系统硬件大为减少，系统可靠性明显提高。由于作为负载的磁粉制动器的制动转矩与励磁电流之间有着良好的线性关系，使负载的调节与控制可以全部由软件实现。如果再配以频率恒定的调压电源，就可以完成感应电动机的空载试验、堵转试验、负载试验以及温升试验等各项试验。
3 测试系统软件
从图1所示“三相感应电动机PLC综合测试系统原理图”可见，采用PLC来进行电机测试时可以不用任何电工仪表。PLC可以根据采集到的数据，进行分析、计算得到的参数和性能。参数和性能的输入或显示，可以采用S7-200系列PLC的专用软件版本。[2]
图1所示“三相感应电动机PLC综合测试系统原理图”的软件流程框图如图3所示。
图3中，初始化是对程序内部所使用的存储器和累加器进行清零以及PLC的上电自动初始化；电机的热过载保护来自KA，是用来监视被试电机是否过载；电机停止运行的命令来自按钮S1，从I0.0输出，在PLC内部使用的是其“非”状态，所以“停止”按钮也是常开；电机起动来自按钮S2，从I0.2输入；电机的力矩给定是来自给定电位器，从模拟量输入模块EM235的模拟量输出口D输入，力矩给定的数值可以通过TD200文本显示器看到，根据给定值从模拟器输出口（I0，M0）输出4-20mA的信号，控制磁粉制动器，以达到控制被试电机负载的目的；电机的线电流、三相功率及线电压量分别从模拟量输出口A、B、C输入，并利用计算公式分别转换有效值和实际值；电机的定子绕组、铁心、机壳表面以及轴承的温度，分别通过J1、J2、J3、J4四个热电偶，从专用热电偶模块的A、B、C、D端口输入，并计算出温度的实际值；电机的转速通过与被试电机同轴联结的数字光电编辑器，将数字脉冲直接由高速计数口I1.5输入，并计算出电机的实际转速和转差率；根据前面的采样和计算结果，利用相应的计算公式，就可以计算出所需的电机性能；测试结果可以直接通过打印机打印，或在相应的文本显示器上输出。
4 结束语
电机自动测试可以大大减轻测试人员的劳动强度，大幅度提高工作效率，这些优点和传统的电机测试方法相比都是有了质的提升。
电机测试技术可获得广泛应用。它不仅可以用在电机运行的监视上，还可以用在比如发电机、侧推电机、舵机等机电设备上，它即可以减轻值班执勤人员的工作压力又可以大大提高工作效率。
参考文献：
[1]全，张炳义等.电机测试技术.科学出版社，2004.
电流变送器范文6
关键词：大修、结构、扭矩、应用
中图分类号：TU3文献标识码： A 文章编号：
前言
在大修施工过程中，为处理井下复杂情况，往往需要使用转盘进行倒扣、磨铣、以及套铣等作业，而修井机没有配套转盘扭矩输出参数的显示设备，在进行倒扣、磨铣、以及套铣等作业时，仅凭经验和感觉来判断输出扭矩的大小，存在严重的安全隐患。特别是井下情况复杂时，这种现象尤为突出，近年来，多次发生扭断大修钻具或打捞工具的事故，造成井下情况的进一步复杂化。
SK-8N22夹持式扭矩传感器是测定修井机传动轴输出扭矩的一种修井辅助设备，其主要功能是：在大修倒扣、磨铣、以及套铣等作业过程中，提供准确的转盘扭矩输出参数，防止钻具在倒扣作业中超负荷工作造成事故隐患或导致事故发生，达到了消除安全隐患，提高施工效率的目的，具有较好的经济效益和社会效益。
一、SK-8N22夹持式扭矩传感器应用的目的
（一）目前大修存在的问题
在进行倒扣、磨铣、以及套铣等大修作业时，由于修井机没有配套转盘扭矩输出参数的显示设备，仅凭经验和感觉来判断输出扭矩的大小，存在严重的安全隐患。
（二）SK-8N22夹持式扭矩传感器应用的目的
根据XJ250-650修井机的配置标准和质量要求，对于从事大修的 XJ250~650修井机转盘以及所有作业队使用的转盘加装扭矩仪，防止大修钻具在倒扣、磨铣、套铣等作业中超负荷工作造成事故隐患或导致事故发生。
二、SK-8N22夹持式扭矩传感器结构组成
（一）SK-8N22夹持式扭矩传感器基本构成
由测量杆、测量杆夹持器、变送器和外壳部分组成的扭矩信号采集、发射为一体的传感器，与带扭矩接收、显示的数显仪，构成一套扭矩采集、无线数据传输、钻台显示的整个结构。
实物图
（二）SK-8N22夹持式扭矩传感器主要技术参数
1、 测量范围：0~±10kNm
2、 测量误差：≤5%FS
3、 响应时间：100mS
4、 输出信号：4~20MA
5、 显示范围：-10.00~0~10.00
6、 转轴直径：Φ75~Φ150
7、 电源电压：发射电路3.6VDC；接收电路24VDC±10%
8、 信号作用半径：1m
9、 消耗电流：发射电路≤5mA；接收电路≤50mA
10、环境温度：-30~50℃
11、转速限制：0~1250rpm
12、外形尺寸：轴向250；径向尺寸根据具体转轴而定
13、防爆形式：本安
14、防护等级：IP65
15、防爆合格证号：CYB
（三）工作原理
该产品分两部分，一部分是随轴旋转扭矩信号采集发射部分（扭矩传感器），另一部分是固定在地面的信号接收转换部分（变送器）。上述两个部分的通信是通过射频无线电信号来传递的，随轴旋转部分由测力部件和电路部分组成。测力部件见图1。紧箍在转轴上的两个零件1、2由于转轴受到扭力会绕轴心相对错开一个角度，此时分别固定在零件1、2上的测量杆3就会产生一定的变形，用固定在测量杆上的力传感器就可以测量出转轴的扭矩大小。
将传感器获得的微弱信号通过固定在零件2上电路放大、A/D转换，再用射频发送电路发射出来。固定在地面的射频接收电路收到测量信号后再通过D/A变换将扭矩信号变成4-20MA的标准信号输出。
电路框图见图2：固定在测量杆上的应变桥把扭矩信号转换成电信号，经放大电路将微弱电信号放大，经放大的电信号由MCU进行AD转换成数字信号，最后由RF射频收发电路将数字化的扭矩信号发给固定在地面的接收电路。
图2信号放大原理图
在地面的接收电路收到射频信号后由RF收发模块进行解调，再通过MCU将数字化的扭矩信号送到DA转换电路转换成4~20MA的标准模拟信号输出。4~20mA电流变送器采用三线制方式，根据接收模块接收到的扭矩值，在电流环内输出相应的电流。当扭矩显示数值为0时，变送器输出电流为12mA；当扭矩显示数值为+10KN即扭矩正向最大时，变送器输出电流为20mA；当扭矩显示数值为-10KN即扭矩反向最大时，变送器输出电流为4mA。当接收模块在2秒钟未接收到任何扭矩数据时，液晶屏上的扭矩显示数值以及电流变送器的输出电流维持不变。当2秒钟之后仍未接收到任何扭矩数据时，变送器输出电流为3.5mA，且接收模块的显示屏上闪烁显示“ERROR”字样。数据显示部分负责将接收到的扭矩数值在液晶屏上进行显示。扭矩显示范围为0~10KN以及0~ -10KN，最小显示单位为0.01KN。
三、现场应用
2011年3月开始，对公司的大修设备XJ250-XJ650修井机的万向轴基本数据进行逐个测量，根据各修井机的万向轴尺寸，设计加工不同的夹持器。
与上海神开公司进行合作研究开发，到2011年7月生产出7套，结合生产情况进行安装，利用现有的无线可视化设备，优化扭矩系统，进行扭矩信号与无线设备接口对接，实现远程信号传输，完成扭矩信号实时采集、现场显示、无线发射传送、数据记录等功能测试（如下图所示）。
图3信息采集方块图
（二）安装说明
1、安装结构示意图
由夹持环（含测力杆）、电池、发射装置、紧固调整螺钉组成
图4安装结构示意图
2、安装位置示意图
图5安装位置示意图
扭矩传感器采用夹持方式安装在万向轴上 ，用紧固螺钉进行固定和归零调节。
3、安装范例
2011年7月6日， SK-8N22夹持式扭矩传感器装置，组织到19队大修施工现场跃327斜井进行安装，扭矩传感器安装在万向轴上，显示器安装在司钻操作台，方便司钻观察，通过三芯电线与GPS发射器相连，一方面实现取电，另一方面实现扭矩信号传输。
图6安装实例图
（三）现场应用实例
经过现场安装调试后，在作业19队XJ-450机组跃327斜井大修施工过程中，对倒扣打捞、磨铣、套铣作业三种大修施工工艺进行了资料录取，扭矩输出参数显示清楚，为大修工艺提供真实的转盘扭矩实时输出参数，改变了以前凭经验判断的不准确性，为下一步的施工提供科学的判断依据。
1、 倒扣打捞作业扭矩实时曲线
2、 磨铣作业扭矩实时曲线
3、套铣作业扭矩实时曲线
（四）现场实验结论
1、试验结论
（1）SK-8N22夹持式扭矩传感器结构简单，安装方便，具有防水、抗震﹑防爆﹑耐腐蚀等特点，能确保井场安全作业。
（2）SK-8N22夹持式扭矩传感器在倒扣打捞、磨铣、套铣作业三种大修施工工艺中，能够提供准确的转盘扭矩输出参数，装置灵敏、可靠，各项指标达到设计要求。
2、存在的问题
（1）该显示器使用液晶屏现场显示数据，无背光灯指示，夜间作业读数不便，需加装照明灯 。
（2）该装置无自动归零设置，每次安装均需机械调零；现场使用过程中，也经常发生初始扭矩数值过大，致使扭矩仪读数不准，甚至不能正常工作的现象。
（3） 使用过程中，外罩损坏，无法正常保护电气盒和电池盒；
（4）使用过程中，电气控制盒损坏导致传感器无法工作；
（5）传感器的安装部位不统一，有的安装在花键轴上，有的则安装在花键套上。
3、建议
（1）改变调零的方式:采用电气调零，即在电路中添加专门的调零模块，通过外部的按钮或磁棒脉冲来调零；
（2）改变夹紧的方式：采用三个板牙抱紧万向轴，板牙通过过盈配合安装到抱箍上，再用螺钉和螺纹胶固定；
（3）电气盒、电池盒和主连接杆集成到一起，呈扇形居中安装在两抱箍之间，且扇形的最大直径小于抱箍的外径；
（4）电气盒、电池盒和主连接杆集成到一起，呈扇形居中安装在两抱箍之间，且扇形的最大直径小于抱箍的外径；
（5） 电气盒内部灌环氧树脂胶来实现密封；
（6）电气盒、电池盒和主连接杆集成到一起的扇形模块采用不锈钢材质。
四、经济、社会效益情况及推广应用前景